嵌入式Linux軟硬件開發詳解 基於S5PV210處理器 下載 mobi epub pdf 電子書 在線閱讀 2026

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嵌入式Linux係統開發過程中，從硬件設計到係統移植、軟件開發的各方麵內容，從底層係統設計到上層應用開發，均以具體的電路或程序實例來進行講解。目的是帶領讀者熟悉嵌入式産品開發的全流程。本書由淺入深、循序漸進、內容豐富，取材典型，可作為大中專院校嵌入式相關專業的本科生、研究生的教材使用，也可供從事嵌入式Linux開發的工程師參考。
1、硬件平颱應用廣泛。
2、係統性強
3、實例方式講解，方式新穎
4、結閤Linux驅動+QT4+數據庫（Sqlite）教材，並可以給齣大量實際項目實例。

內容簡介

本書全麵介紹瞭嵌入式Linux係統開發過程中，從硬件設計到係統移植、軟件開發的各方麵內容，包含硬件設備的設計原理（囊括瞭常見硬件，如RAM、Flash、UART、USB、LCD和電源管理等）、Linux操作係統的安裝及相關嵌入式開發軟件的使用、嵌入式Linux編程所需的基本知識（Makefile語法、shell編程等）、BootLoader和內核、文件係統、QT4的移植、驅動程序的編寫和測試、QT4應用程序的編寫。
本書從底層係統設計到上層應用開發，均以具體的電路或程序實例來進行講解。目的是帶領讀者熟悉嵌入式産品開發的全流程。本書由淺入深、循序漸進、內容豐富，取材典型，可作為大中專院校嵌入式相關專業的本科生、研究生的教材使用，也可供從事嵌入式Linux開發的工程師參考。

作者簡介

劉龍本科碩士皆畢業於東北師範大學物理係，從事教育工作8年。曾榮獲校突齣貢獻個人稱號。2006年起至今從事嵌入式Linux教學工作，對此有一定瞭解。發錶關於單片機及嵌入式方嚮文章，核心及EI級彆，文章6篇。第二作者文章5篇。2008年與某公司閤作開發基於EP9315與Linux的大型遊戲機闆卡一部。

內頁插圖

目錄

目錄

硬件設計篇

第1章　硬件係統概述 2
1．1 硬件係統資源 2
1．2 S5PV210處理器 3
1．2．1 S5PV210微處理器概述 3
1．2．2 內部各模塊介紹 4
第2章　核心闆電路設計 10
2．1 S5PV210芯片地址分配 10
2．2 DDR2 SDRAM芯片 13
2．2．1 DDR2 SDRAM工作
原理 13
2．2．2 DDR2 SDRAM硬件
設計 16
2．3 SLC Nand Flash芯片 17
2．3．1 Nor Flash與NAND
Flash對比 17
2．3．2 SLC與MLC NAND
Flash技術對比 18
2．3．3 K9F4G08UOB引腳
功能 19
2．3．4 NAND Flash硬件設計 21
2．4 DM9000A以太網控製器 23
2．4．1 DM9000a引腳及功能 24
2．4．2 DM9000硬件設計 25
2．5 WM8960X音頻編解碼芯片 27
2．5．1 IIS總綫接口概述 27
2．5．2 WM8960概述 27
2．5．3 WM8960硬件設計 29
第3章　擴展闆電路設計 32
3．1 LED電路 32
3．1．1 發光二極管簡介 32
3．1．2 發光二極管的檢測 33
3．1．3 發光二極管電路設計 33
3．2 蜂鳴器電路 34
3．2．1 蜂鳴器簡介 34
3．2．2 蜂鳴器電路設計 35
3．3 按鍵電路 36
3．3．1 按鍵分類 36
3．3．2 按鍵設計技巧 36
3．3．3 按鍵電路設計 38
3．4 串行通信接口電路 39
3．4．1 RS-232C標準 39
3．4．2 MAX3232芯片 40
3．4．3 串行通信接口電路
設計 41
3．5 EEPROM電路 42
3．5．1 I2C總綫協議概述 42
3．5．2 AT24C02介紹 43
3．5．3 AT24C02的讀寫操作 44
3．5．4 AT24C02電路設計 46
3．6 SD卡電路 46
3．6．1 SD卡概述 46
3．6．2 SD卡的物理接口 47
3．6．3 SD卡的應用模式 48
3．6．4 S5PV210與SD卡的
電路設計 50
3．7 重力傳感器電路 50
3．8 USB電路 51
3．8．1 USB基礎知識 51
3．8．2 USB設備檢測 53
3．8．3 USB2．0 OTG 接口 53
3．8．4 S5PV210的USB接口
電路設計 54
3．9 LCD電路 55
3．9．1 液晶顯示屏（LCD） 55
3．9．2 S5PV210內部LCD
控製器 56
3．9．3 LCD接口電路設計 56
3．10 HDMI高清多媒體接口 57
3．10．1 HDMI概述 57
3．10．2 HDMI物理接口 58
3．10．3 S5PV210的HDMI
接口電路設計 59
3．11 RJ45網絡接口 60
3．12 電源及復位電路 61
3．12．1 AMS1086電源芯片 61
3．12．2 RT9011電源芯片 62
3．12．3 IMP811電源監控及
復位芯片 62

驅動開發篇

第4章　嵌入式Linux開發環境構建 66
4．1 基本概念 66
4．2 常用Linux命令 67
4．3 軟件包安裝及配置 69
4．3．1 PuTTY安裝及配置 69
4．3．2 VMware8安裝 72
4．3．3 Redhat Enterprise5．5
安裝 73
4．4 交叉編譯器安裝 83
4．5 Windows與Linux共享文件
設置 83
4．6 TFTP與NFS服務器配置 87
4．6．1 配置TFTP服務器 88
4．6．2 配置NFS服務器 89
第5章　Make工程管理及Shell
編程 92
5．1 Make工程管理 92
5．1．1 Make工程管理器 92
5．1．2 Make工作步驟 93
5．1．3 Make程序示例 93
5．1．4 Makefile語法 96
5．2 Shell編程 99
5．2．1 Bash ShelL簡介 99
5．2．2 Bash Shell常用命令 100
5．2．3 重定嚮與管道 104
5．2．4 簡單Shell應用 108
5．2．5 Shell編程語法 109

係統移植篇

第6章　移植U-Boot 136
6．1 BootLoader簡介 136
6．2 常見的BootLoader 137
6．3 U-Boot分析 138
6．4 U-Boot移植 140
6．4．1 配置U-Boot 140
6．4．2 修改內存配置 141
6．4．3 修改DM9000網卡配置 146
6．4．4 修改電源管理功能 149
6．4．5 加入USB下載功能 151
6．4．6 添加啓動zImage內
核支持 151
6．5 U-Boot常用命令 153
6．6 U-Boot啓動參數分析 156
6．7 燒寫U-Boot至Nand Flash 158
6．7．1 將U-Boot燒寫至
SD卡 158
6．7．2 將U-Boot燒寫至
Flash 165
第7章　移植Linux內核 166
7．1 Linux內核版本簡介 166
7．2 內核源碼結構 167
7．3 內核移植準備 168
7．3．1 內核編譯過程 168
7．3．2 Linux Makefile分析 169
7．3．3 內核Kconfig分析 172
7．3．4 內核配置及編譯命令 176
7．4 內核移植 177
7．4．1 內核基本配置 177
7．4．2 修改NANDFlash
分區 182
7．4．3 修改LCD信息 183
7．4．4 DM9000驅動移植 188
7．4．5 蜂鳴器驅動修改 193
7．4．6 RTC驅動修改 193
7．4．7 USB驅動移植 194
7．4．8 TSC2007觸摸屏驅動
移植 197
7．4．9 FT5406觸摸屏驅動
移植 199
7．4．10 WM8960聲卡驅動
移植 200
7．5 調試、燒寫內核 203
第8章　製作根文件係統 205
8．1 根文件係統組成 205
8．2 製作根文件係統 207
8．2．1 生成根文件係統
目錄 207
8．2．2 配置編譯BusyBox 209
8．2．3 使用glibc庫文件 211
8．2．4 建立配置文件 212
8．3 網絡掛載及固化根文件係統 217
8．3．1 NFS掛載根文件係統 217
8．3．2 燒寫根文件係統至
NAND Flash 219
第9章　移植觸摸庫及Qt4庫 222
9．1 移植Tslib觸摸庫 222
9．2 移植QTE庫 223
9．3 Linux下Qt Creator開發環境
安裝及配置 226
9．4 QWT安裝配置 232
9．4．1 QWT在X86平颱上的
安裝 233
9．4．2 QWT在ARM平颱上
的安裝 234
9．5 QWT簡單示例 235

項目實戰篇

第10章　驅動開發基礎 242
10．1 驅動程序中的基本概念 242
10．1．1 設備驅動程序概述 242
10．1．2 設備驅動的分類 242
11．1．3 驅動程序、操作係統、
應用程序的關係 243
10．1．4 常見的係統調用
函數 244
10．2 驅動開發要點 247
10．2．1 用戶態和內核態 247
10．2．2 模塊機製 248
10．3 Hello World驅動程序 248
10．3．1 驅動模塊組成 249
10．3．2 Hello World驅動模
塊程序 250
10．3．3 編譯Hello World
模塊 250
10．3．4 調試Hello World
模塊 252

前言/序言

《嵌入式Linux應用與係統編程實踐》 一、 前言 在快速發展的嵌入式係統領域，Linux憑藉其開源、靈活、強大的特性，已成為眾多開發者的首選平颱。從智能傢居到工業自動化，從車載娛樂到醫療設備，嵌入式Linux無處不在，並不斷挑戰著技術創新的邊界。本書正是基於這一背景，旨在為廣大嵌入式開發愛好者、初學者以及希望深入理解Linux係統層麵的工程師們，提供一套係統、實用的學習路徑和實踐指導。 本書不同於市麵上許多側重於硬件平颱或特定操作係統內核講解的圖書，我們將目光聚焦於嵌入式Linux的應用層開發和係統級編程。我們深知，一個成熟的嵌入式Linux産品，不僅僅依賴於底層的硬件驅動和內核調度，更在於上層應用的穩定高效運行，以及對操作係統特性的深度挖掘和靈活運用。因此，本書將以“實踐”為核心，通過大量的代碼示例、案例分析和調試技巧，帶領讀者逐步掌握在嵌入式Linux環境下進行軟件開發的各項關鍵技能。 我們將從Linux係統的基礎概念入手，循序漸進地深入到進程管理、內存管理、文件係統、網絡通信、多綫程並發等核心係統編程主題。同時，本書還將重點關注嵌入式開發特有的挑戰，例如資源受限環境下的優化、實時性需求的處理、以及與其他硬件模塊的交互方式。我們力求讓讀者不僅理解“是什麼”，更能掌握“怎麼做”，並能夠舉一反三，解決實際開發中遇到的各種問題。 本書的編寫，參考瞭大量經典的Linux編程書籍和開源項目，並結閤瞭多年嵌入式Linux開發實踐的經驗。我們緻力於用清晰的語言、嚴謹的邏輯，以及具有實際指導意義的內容，幫助讀者構建紮實的嵌入式Linux軟件開發功底。希望本書能成為您在嵌入式Linux開發旅程中的得力助手。 二、 內容梗概 本書的內容設計，力求覆蓋嵌入式Linux應用與係統編程的廣度和深度，以“由淺入深，實踐導嚮”為原則。我們將圍繞以下幾個核心模塊展開： 第一部分：嵌入式Linux開發環境搭建與基礎 1. Linux開發環境的構建： 介紹交叉編譯工具鏈的原理與使用，如何配置和使用構建係統（如Buildroot或Yocto Project的入門概念），以及常見的開發闆和虛擬機環境的搭建。我們將強調理解環境的配置對後續開發效率的重要性，並提供詳細的操作步驟。 2. Linux命令行與Shell腳本： 深入講解嵌入式開發中常用的Linux命令，以及Shell腳本在自動化任務、係統部署中的強大作用。通過實例演示，讓讀者掌握如何編寫高效的Shell腳本來簡化開發流程。 3. Linux文件係統與常用工具： 介紹Linux文件係統的基本結構、文件權限管理、鏈接等概念。掌握如`find`、`grep`、`sed`、`awk`等文本處理工具，以及`make`、`gdb`等開發調試工具的使用。 第二部分：嵌入式Linux係統編程核心 1. 進程與綫程管理： 進程概念與創建： 深入理解進程的生命周期、PCB（Process Control Block）的概念，掌握`fork()`、`exec()`係列函數族的使用，以及進程間通信（IPC）的多種機製，包括管道（pipe）、命名管道（FIFO）、消息隊列（Message Queue）、共享內存（Shared Memory）和信號量（Semaphore）。 綫程概念與創建： 介紹綫程與進程的區彆，Pthreads庫的使用，綫程的創建、同步與互斥（mutexes）、條件變量（condition variables）的應用。特彆關注在嵌入式係統中，綫程模型如何影響資源利用和實時性。 2. 內存管理與虛擬內存： 內存分配： 講解`malloc`、`calloc`、`realloc`、`free`等動態內存分配函數的原理與使用，以及內存泄漏的檢測與預防。 虛擬內存與分頁： 介紹Linux虛擬內存模型、頁錶、TLB等概念，理解進程地址空間的布局。講解`mmap()`函數在內存映射文件、匿名映射、設備映射中的高級應用。 3. 文件I/O與設備文件： 標準I/O與係統I/O： 對比`stdio.h`和`unistd.h`中的文件操作函數，理解其在緩衝機製、性能上的差異。 文件描述符： 深入理解文件描述符的概念，掌握`open()`、`read()`、`write()`、`lseek()`、`close()`等函數的使用，以及`fcntl()`函數實現的高級文件控製。 設備文件： 介紹Linux中“一切皆文件”的哲學，理解字符設備、塊設備、網絡設備的概念，以及如何通過`/dev`目錄下的設備文件與硬件進行交互。 4. 信號與異常處理： 信號機製： 詳細講解Linux信號的類型、發送、接收與處理。掌握`signal()`、`sigaction()`函數的使用，以及可靠信號處理的注意事項。 異常處理： 介紹`setjmp()`/`longjmp()`實現的長跳轉，以及`try-catch-finally`（GCC擴展）在某些場景下的應用。 第三部分：嵌入式Linux網絡通信編程 1. Socket編程基礎： 網絡協議棧： 簡要迴顧TCP/IP協議族的基本概念，包括IP地址、端口、TCP/UDP的區彆。 Socket API： 詳細講解Socket API，包括`socket()`、`bind()`、`listen()`、`accept()`、`connect()`、`send()`/`recv()`、`sendto()`/`recvfrom()`等函數的使用。 TCP服務器與客戶端： 通過完整的代碼示例，實現一個基於TCP的簡單服務器和客戶端，演示連接建立、數據傳輸與斷開過程。 UDP通信： 實現基於UDP的通信，對比TCP在可靠性、連接性方麵的特點。 2. 高級網絡編程： I/O多路復用： 深入講解`select()`、`poll()`、`epoll()`等I/O多路復用技術，理解其在處理大量並發連接時的優勢，並編寫高效的多路復用服務器。 網絡配置與管理： 介紹嵌入式Linux係統中網絡接口的配置、IP地址管理，以及常用的網絡診斷工具。 嵌入式網絡應用： 探討在嵌入式設備上實現HTTP客戶端/服務器、MQTT通信等實際應用場景。 第四部分：嵌入式Linux係統優化與性能調優 1. 性能剖析與調試： 性能剖析工具： 介紹`strace`、`ltrace`、`gprof`、`perf`等工具，用於跟蹤係統調用、庫函數調用，分析程序性能瓶頸。 內存調試： 使用`valgrind`等工具檢測內存泄漏、內存越界等問題。 2. 嵌入式Linux係統優化： 代碼優化： 講解算法優化、數據結構選擇、避免不必要的係統調用等常用優化技巧。 多綫程與並行： 探討如何利用多綫程或多進程實現並行計算，提高處理效率。 資源管理： 在資源受限的嵌入式環境下，如何閤理分配CPU、內存、I/O資源。 3. 實時性考量（初步）： 進程優先級與調度： 介紹Linux進程調度的基本策略，以及如何通過`nice`值、`SCHED_FIFO`、`SCHED_RR`等進行簡單的實時性控製。 中斷與延遲： 簡要討論中斷處理對實時性的影響。 第五部分：嵌入式Linux開發實戰案例 本書將穿插多個精心設計的實戰案例，例如： 多綫程數據采集與處理係統： 結閤傳感器接口，演示如何使用多綫程同時采集數據並進行實時分析。 簡單的嵌入式Web服務器： 利用Socket編程和HTTP協議，搭建一個可在嵌入式設備上運行的Web服務器，用於遠程監控和控製。 網絡攝像頭流媒體服務： 講解如何利用Linux提供的多媒體框架（如V4L2）和網絡通信技術，實現視頻流的采集與傳輸。 基於SQLite的本地數據存儲： 演示如何在嵌入式設備上使用輕量級數據庫SQLite進行數據持久化。 三、 目標讀者 本書的目標讀者群廣泛，主要包括： 嵌入式係統初學者： 希望係統學習嵌入式Linux係統編程和應用開發，為進入該領域打下堅實基礎的工程師和學生。 有一定C/C++基礎但缺乏Linux係統編程經驗的開發者： 希望將C/C++技能應用於嵌入式Linux平颱的開發者。 Android應用開發者： 希望深入理解Android係統底層，學習Linux係統編程，以便進行更底層的開發或優化。 Linux應用開發者： 希望將Linux應用開發經驗拓展到資源受限的嵌入式環境中的開發者。 電子工程、計算機科學相關專業的在校學生： 作為學習嵌入式Linux開發的輔助教材。 四、 本書特色 實踐性強： 全書以大量實用的代碼示例貫穿始終，強調“動手實踐”，幫助讀者將理論知識轉化為實際技能。 內容係統全麵： 覆蓋瞭嵌入式Linux應用開發和係統編程的絕大多數核心技術點，形成完整的知識體係。 深入淺齣： 概念講解清晰易懂，同時深入剖析底層原理，幫助讀者知其然更知其所以然。 麵嚮嵌入式挑戰： 充分考慮瞭嵌入式係統資源受限、實時性要求等特點，提供瞭相應的解決方案和優化建議。 貼近實際開發： 案例分析緊密結閤實際開發需求，幫助讀者解決真實項目中的問題。 語言嚴謹、邏輯清晰： 力求內容準確、條理分明，便於讀者理解和吸收。 五、 結語 嵌入式Linux開發是一個充滿挑戰與機遇的領域。掌握瞭紮實的係統編程和應用開發技能，將為您打開通往更廣闊技術世界的大門。本書期望能成為您學習和實踐嵌入式Linux的得力夥伴，伴隨您在技術探索的道路上不斷前進。我們相信，通過本書的學習，您將能夠自信地駕馭嵌入式Linux平颱，設計和開發齣穩定、高效、智能的嵌入式産品。